浅谈飞机模型的弹射

作者: 林伯俊

航空模型运动是深受广大青少年喜爱的一项科技活动,弹射模型飞机是航模运动的基础。同样一架飞机,为什么有的弹射起来,飞行的时间长,有的却很短。掌握弹射要领是其中一个关键。

弹射飞机模型的飞行过程可分为:爬升、改出(从爬升到滑翔的转换过程)、滑翔三个阶段。

一架刚制作好的飞机,要先手掷试飞,观察飞机的飞行状态并相应调整其重心位置。具体做法是:手拿着机翼下方,举过头,让机头水平略微向下,稍用劲将飞机迎风投出。若飞 机一起一伏呈波浪状飞行,表明飞机抬头力矩较大,俗称头轻,应在机头配重或机尾减重。若飞机 向前飞行不久就机头向下坠地,或下滑角太大,表明飞机低头力矩较大,俗称头重,可在机头减重或机尾配重。正常飞行状态应该是:飞机机身有个很小的下滑角,缓慢平稳滑翔着。

接着,还要进行弹射试飞,了解飞机在高速爬行阶段和改出过程的性能。刚试飞时拉橡筋的幅度要小一些,先从小动力试起,等了解飞机的性能,确定弹射要素后再相应拉长弹射橡筋,逐步加大动力。以免一开始动力太大,飞机性能尚未了解或者弹射要领还没完全掌握,导致飞机损坏。

一架飞机要飞得好,首先要飞得高,越高越好。就像一块石头,只要扔得高,留空时间自然就长一样。

为了争取高度,弹射方向要逆风,它可以提高气流作用于机翼的速度,增加升力。弹射技巧比较熟练以后,还可以巧妙利用飞机与气流的夹角延长飞机“吃气流”的时间,进一步改善飞行性能。如:左盘旋的飞机可以与迎面来的风有个向右的小夹角。

加大弹射的仰角,也是争取高度的一个方法。但是,如果掌握得不好,就可能会拉翻(翻筋斗),假如飞机又刚好在筋斗的底部改出,争取高度的打算就会落空。所以,升力大的飞机弹射的仰角要小一些,使飞机正好在最高点改出,进入滑翔。升力小的飞机,则可以加大弹射的仰角,让飞机直射蓝天,争取尽量高的高度。

飞机模型在飞行中往往会左盘旋或右盘旋,半径有的大有的小,想让它直线飞行反而很难。这当中起作用的因素很多,如垂直尾翼与机身中心线不重合,产生偏转力矩。但对于弹射飞机这样的小飞机而言,由于制作、安装误差导致的左右机翼的升力不相等,造成飞机飞行中以机身为轴,向左侧或右侧倾斜,继而产生向心力使飞机盘旋是不可忽视的原因之一。这对以“高度”换取“留空时间”的弹射飞机而言是非常不利的,可以通过调整弹射姿态——飞机的左右倾斜角来解决。

试飞左盘旋的飞机时,用右手的拇指和食指夹紧飞机尾部,让弹射钩钩住橡筋后,左手持弹射棒,手臂伸直,用劲向后拉,并使飞机右倾,即向人体“外侧”倾斜,弹射。盘旋半径小的,倾斜角可以适当加大,反之应减小。预设的右倾斜角,将升力分解成一个向右的水平分力和一个向上的垂直分力(如右下图)。向上的垂直分力克服重力使飞机上升,它小于机翼产生的总升力,能有效的消除飞机在高速爬升阶段的拉翻现象;向右的水平分力克服飞机本身的左转力矩,能有效的消除飞机在高速爬升阶段因为滚转在改出时出现的倒飞、侧飞现象,使模型平稳地盘旋上升。飞机弹射时倾斜角的大小最终还需要根据飞机改出时的状态再适当作点微调,使飞机爬升到最高点后,顺利改出,平稳地“坐”着开始左盘旋滑翔。

靠橡筋的弹力把空模送上天看起来简单,然而,要在这不起眼的弹射瞬间使飞机飞出一个较长的留空时间,就不那么容易。掌握弹射飞机高速爬升、平稳改出、低速滑翔的基本规律,在弹射时,通过调整飞机的“仰角、与气流方向的夹角”争取高度;调整飞机的“左右倾斜角”抑制拉翻,实现最佳的改出状态。在实践中积累经验,不断提高飞机弹射的水平,就能使飞机的飞行时间更长。